绝缘电阻在线监测预警系统的制作方法

1.本实用新型涉及检测设备技术领域，具体的，涉及绝缘电阻在线监测预警系统。


背景技术：

2.绝缘电阻测试能灵敏地反应被试设备的绝缘情况，有效地发现设备局部或整体受潮和脏污，以及绝缘受损和严重过热老化等缺陷，是电气设备安全测试中的一项重要指标。如图1 所示，为绝缘电阻测试仪的原理示意图。其中，绝缘电阻测试仪的线路端子l、接线端子e 和屏蔽端子g分别连接待测设备的相应端子，高压直流源加在接线端子e和屏蔽端子g之间，电阻rx为待测设备的绝缘电阻，rm为限流电阻，rc为电流取样电阻。通过电流取样电阻得到流过电流rx的电流信号，并结合检测电阻rx两端的电压信号，得到电阻rx的具体数值。
3.通过绝缘电阻检测仪对三相电缆或母线进行绝缘电阻测试时，应断开被试设备的电源，拆除或断开对外的一切连线，将被试设备充分放电，然后分别在每一相上进行测试，对一相进行试验或测量时，其它两相导体、金属屏蔽或金属套一起接地，每测试完一相后，对被试设备放电，再依次重复上述过程完成测试。上述操作过程繁琐、效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型提出绝缘电阻在线监测预警系统，解决了相关技术中绝缘电阻检测仪操作繁琐、效率低的问题。
5.本实用新型的技术方案如下：包括绝缘电阻检测仪，所述绝缘电阻检测仪与服务器通信连接，所述绝缘电阻检测仪包括线路端子l、接地端子e和屏蔽端子g，还包括切换控制电路，所述切换控制电路包括电池b1和多路选择开关sw，所述多路选择开关sw包括公共端、悬空端和多个选择端，所述多路选择开关sw的公共端与所述电池b1的正极连接，所述多路选择开关sw的悬空端悬空设置，所述多路选择开关sw的多个选择端分别连接多个支路，其中与任一选择端连接的支路包括继电器k1，所述继电器k1线圈的一端与所述多路选择开关sw的一个选择端连接，所述继电器k1线圈的另一端连接电池b1的负极，
6.所述继电器k1触点的公共端用于与待测设备a相连接，所述继电器k1触点的常闭端与所述接地端子e连接，所述继电器k1触点的常开端与所述线路端子l连接。
7.进一步，还包括与控制器连接的直流电压采集电路，所述直流电压采集电路包括依次连接的采样电路和ad转换电路，所述采样电路包括串联的电阻r1、电阻r2和电阻r3，所述电阻r1的一端与线路端子l连接，所述电阻r3的一端接地，所述电阻r3远离地的一端作为所述采样电路的输出端，接入所述ad转换电路，所述ad转换电路的输出端接入所述控制器。
8.进一步，所述ad转换电路包括转换芯片u6，所述转换芯片u6的模拟输入端与所述采样电路的输出端连接，所述转换芯片u6的参考电压端与基准源电路连接，所述转换芯片u6 的数字输出端与所述控制器连接，
9.所述基准源电路包括基准芯片u5，所述基准芯片u5的阴极接地，所述基准芯片u5
的阳极通过电阻r17连接电源vcc1，所述基准芯片u5的阳极和阴极之间连接电容c6，所述基准芯片u5的参考极与所述转换芯片u6的参考电压端连接。
10.进一步，所述ad转换电路和所述控制器之间还设置有光耦u7，所述光耦u7的输入端与所述转换芯片u6的数字输出端连接，所述光耦u7的输出端与所述控制器连接。
11.进一步，还包括电源电路，所述电源电路包括串联的电阻r4和稳压管d1，所述电阻r4 的一端与所述线路端子l连接，所述稳压管d1的阳极接地，所述稳压管d1的两端并联有电容c1、电容c2和电容c3，所述稳压管d1的阴极作为所述电源vcc1。
12.进一步，所述采样电路和所述ad转换电路之间还设置有运放u1c，所述运放u1c的同相输入端与所述采样电路的输出端连接，所述运放u1c的输出端反馈连接至反相输入端，所述运放u1c的输出端接入所述转换芯片u6的模拟输入端。
13.本实用新型的工作原理及有益效果为：
14.本实用新型在初始状态时，多路选择开关sw的公共端与悬空端连接，继电器k1不动作，继电器k1的公共端与接地端子e连接，待测设备充分放电。当切换选择开关sw的公共端与其中一个选择端连接，继电器k1的线圈通电，继电器k1动作，继电器k1的公共端与线路端子l连接，即待测设备a相与线路端子l连接，进行待测设备a相的绝缘电阻测试。当a相测试完毕后，切换选择开关sw的公共端与悬空端连接，继电器k1线圈断电，继电器k1的公共端与接地端子e连接，待测设备充分放电。随后切换选择开关sw的公共端与其他选择端连接，进行b相或c相的绝缘电阻测试。
15.本实用新型通过切换控制电路实现待测线路的切换，无需重新接线，操作简单、效率高。绝缘电阻的检测值上传至服务器，管理人员在服务器端即可了解待测设备的绝缘电阻。
附图说明
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
17.图1为绝缘电阻检测原理示意图；
18.图2为本实用新型中切换控制电路原理图；
19.图3为本实用新型中采样电路原理图；
20.图4为本实用新型中ad转换电路原理图；
21.图中：1切换控制电路，2采样电路，3ad转换电路，4电源电路。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
23.如图2所示，本实施例绝缘电阻在线监测预警系统包括绝缘电阻检测仪，绝缘电阻检测仪与服务器通信连接，绝缘电阻检测仪包括线路端子l、接地端子e和屏蔽端子g，还包括切换控制电路，切换控制电路包括电池b1和多路选择开关sw，多路选择开关sw包括公共端、悬空端和多个选择端，多路选择开关sw的公共端与电池b1的正极连接，多路选择开关sw
的悬空端悬空设置，多路选择开关sw的多个选择端分别连接多个支路，其中与任一选择端连接的支路包括继电器k1，继电器k1线圈的一端与多路选择开关sw的一个选择端连接，继电器k1线圈的另一端连接电池b1的负极，
24.继电器k1触点的公共端用于与待测设备a相连接，继电器k1触点的常闭端与接地端子e连接，继电器k1触点的常开端与线路端子l连接。
25.本实施例在初始状态时，多路选择开关sw的公共端与悬空端连接，继电器k1不动作，继电器k1的公共端与接地端子e连接，待测设备充分放电。当切换选择开关sw的公共端与其中一个选择端连接，继电器k1的线圈通电，继电器k1动作，继电器k1的公共端与线路端子l连接，即待测设备a相与线路端子l连接，进行待测设备a相的绝缘电阻测试。当a相测试完毕后，切换选择开关sw的公共端与悬空端连接，继电器k1线圈断电，继电器k1的公共端与接地端子e连接，待测设备充分放电。随后切换选择开关sw的公共端与其他选择端连接，进行b相或c相的绝缘电阻测试。
26.本实施例通过切换控制电路实现待测线路的切换，无需重新接线，操作简单、效率高。绝缘电阻的检测值上传至服务器，管理人员在服务器端即可了解待测设备的绝缘电阻。
27.进一步，还包括与控制器连接的直流电压采集电路，直流电压采集电路包括依次连接的采样电路和ad转换电路，如图3所示，采样电路包括串联的电阻r1、电阻r2和电阻r3，电阻r1的一端与线路端子l连接，电阻r3的一端接地，电阻r3远离地的一端作为采样电路的输出端，接入ad转换电路，ad转换电路的输出端接入控制器。
28.绝缘电阻rx两端的电压udc为高电压，电阻r1、电阻r2和电阻r3组成串联分压电路，用于对绝缘电阻rx两端的电压进行分压，电阻r3的端电压与绝缘电阻rx两端的电压udc 成正比，通过测试电阻r3的端电压即可得到绝缘电阻rx两端的电压udc。电阻r3的端电压经ad转换电路转换为数字信号，输入到控制器中，便于控制器实时了解待测设备的电阻值。
29.控制器可以选用目前市场上通用的控制器型号，本实施例中控制器的具体型号为 tms320f2806。
30.进一步，如图4所示，ad转换电路包括转换芯片u6，转换芯片u6的模拟输入端vin 与采样电路的输出端连接，转换芯片u6的参考电压端refin与基准源电路连接，转换芯片 u6的数字输出端fout与控制器连接，
31.基准源电路包括基准芯片u5，基准芯片u5的阴极cat接地，基准芯片u5的阳极an 通过电阻r17连接电源vcc1，基准芯片u5的阳极和阴极之间连接电容c6，基准芯片u5 的参考极ref与转换芯片u6的参考电压端连接。
32.进一步，如图4所示，ad转换电路和控制器之间还设置有光耦u7，光耦u7的输入端与转换芯片u6的数字输出端连接，光耦u7的输出端与控制器连接。
33.基准芯片u5为转换芯片u6提供准确的参考电压，保证ad转换结果的准确性。在ad 转换电路和控制器之间设置光耦u7，实现采样电路和控制器的电气隔离，避免干扰信号进入控制器，从而保证控制器的可靠工作。
34.进一步，还包括电源电路，如图3所示，电源电路包括串联的电阻r4和稳压管d1，电阻r4的一端与线路端子l连接，稳压管d1的阳极接地，稳压管d1的两端并联有电容c1、电容c2和电容c3，稳压管d1的阴极作为电源vcc1。
35.绝缘电阻rx两端的电压udc经稳压管d1和电阻r4分压之后，稳压管d1两端的电压
作为电源vcc1，为转换芯片u6提供可靠的电源，无需额外设置电源电路，简化了电路结构。
36.进一步，如图4所示，采样电路和ad转换电路之间还设置有运放u1c，运放u1c的同相输入端与采样电路的输出端连接，运放u1c的输出端反馈连接至反相输入端，运放u1c 的输出端接入转换芯片u6的模拟输入端。
37.运放u1c作为电压跟随器，设置在采样电路和ad转换电路之间，起到阻抗匹配的作用，有利于减小信号损耗。
38.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。